EP0341535A2 - Miniatur-Steckkupplung für Koaxialleitungen - Google Patents

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EP0341535A2
EP0341535A2 EP19890107870 EP89107870A EP0341535A2 EP 0341535 A2 EP0341535 A2 EP 0341535A2 EP 19890107870 EP19890107870 EP 19890107870 EP 89107870 A EP89107870 A EP 89107870A EP 0341535 A2 EP0341535 A2 EP 0341535A2
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EP
European Patent Office
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plug
metal housing
fastened
coaxial
socket
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EP0341535A3 (en
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Willi Germann
Werner Rohrmann
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Alcatel Lucent Deutschland AG
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Alcatel SEL AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/50—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency mounted on a PCB [Printed Circuit Board]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585—Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board

Definitions

  • the invention relates to a miniature plug-in coupling for use in telecommunications equipment, in particular for attachment to a printed circuit board, which is used, for example, in a subrack as a wiring rear wall.
  • a plug-in coupling according to the preamble of claim 1 is already known from the design for type M connectors according to DIN 41612 / Part 8.
  • the connection pins are designed as solder connections and are arranged at right angles to the direction of insertion. The plug axis of the coaxial contacts thus extend parallel to the PCB level in the installed position.
  • a printed circuit board is also known from EP 0 195 955 A1, which is interspersed with contact pins arranged in a grid.
  • the printed circuit board represents the wiring back wall of a subrack, in the electrical assemblies provided with socket strips from the front and inserted into the contact pins protruding from the inside. Cable plugs connected to lead wires are pushed onto the part of the contact pins protruding from the rear of the rack.
  • the invention has for its object to provide a miniature construction plug connector for a usable in a subrack as a wiring backplane, which on the one hand allows a connection with a coaxial cable and on the other hand connections with two contact elements of the socket strip of a conventional assembly.
  • This object is achieved by the constructive measures specified in the characterizing part of claim 1. Further configurations of the plug-in coupling can be found in the subclaims.
  • the socket part of the miniature plug-in coupling is designated by 1. It consists of an essentially sleeve-shaped metal housing 2 with a tab 3 protruding laterally at the base and whose connection end located in the upper half of the sleeve part is designed as a socket contact.
  • the coaxial contact 5 is fastened in the metal housing 2 by injecting plastic, a space 7 being left open in the upper half of the sleeve, but the inner wall of the sleeve part being lined with insulating material 4.
  • the coaxial contact 5 has a holding part 8, which consists, for example, of tabs formed on the side.
  • the metal housing 2 is provided with a constriction 9 which at least partially reduces the inside diameter of the sleeve part and which also serves to latch the complementary plug part.
  • the tab 3 of the Metal housing 2 passes through an opening 10 into which the rear end of a plug pin 11 which is the same as the connection end of the coaxial contact 5 is fastened, for example by pressing, soldering or riveting, etc.
  • the opening 10 has a cross section adapted to the plug pin 11, which can be round or angular.
  • Coaxial contacts of the described design form the interface from the unshielded multi-pole plug technology to a coaxial cable plug system, which allows a high packing density. Therefore, the two plug pins 6, 11 of the socket part 1 are arranged at a distance corresponding to the grid of the socket strip of an assembly. This distance, which is, for example, 2.54 mm, also has corresponding bores in the printed circuit board 12 used in the subrack as the wiring rear wall, in the bores of which the socket part 1 is fastened by simply pressing in the plug pins 6 and 11.
  • the two connector pins 6, 11 are each provided with a corresponding press-in zone 13, which is arranged directly behind the metal housing 2 and which together give the socket part 1 a mechanical hold.
  • the socket part 1 is fastened in such a way that the plug pins 6, 11 are on the assembly side and the metal housing 2 is on the cable plug side.
  • the metal housing 2 is preferably a one-piece investment casting made of brass and the plug-in side of the printed circuit board 12 has a metal covering 14 with ground potential with cutouts in the passage area of the coaxial contact 5, the metal housing 2 can still be connected to the metal covering 14 by soldering. Because of this, can the end of the plug pin 11 serving as a 0 volt pin, which is fastened in the tab 3, can also be additionally soldered to the metal housing 2 in the opening 10, if necessary.
  • the plug part of the miniature plug-in coupling is designated by 15. It consists of a sleeve-shaped metal housing 16 which has a central section 17 with a reduced inside diameter and again a slight expansion in the center of the section. In this section 17, a tubular coaxial contact 19, laterally provided with a holding part 18, is fastened by extrusion coating with insulating material 20.
  • the inner conductor When connecting a coaxial cable (not shown), the inner conductor is soldered into the cavity 21 of the tubular coaxial contact 19.
  • a plurality of openings 23 penetrating the wall of the metal housing 16 in the rear sleeve part 22 serve to produce soldered connections between the shielding jacket of the coaxial cable ending in the sleeve part and the housing of the plug part 15 rear sleeve part 22 adapted to the outer diameter of the coaxial cable provided for the connection.
  • the front sleeve part 24 of the metal housing 16 protecting the coaxial contact 19 has a constriction 25 near the insertion opening, the convex part of which corresponds to the concave part of the constriction 9 of the socket part 1.
  • the sleeve part 24 with at least one, but preferably with several Provided circumferentially evenly spaced slots 26 which extend in the axial direction of the metal housing 16 and form resilient fingers.
  • a spring ring 27 is inserted into the bead formed by the constriction 25 on the front sleeve part 24. This and the resilient fingers cause the two halves of the miniature plug-in coupling to engage with one another when the connection is made.
  • the front edge penetrates from the metal housing 2 of the socket part 1 into a corresponding annular groove 28 in the metal housing 16 of the plug part 15 and fills it completely.
  • the annular groove 28 is arranged on the plug side in the middle section 17 of the metal housing 16. The housing edge slightly protruding from the insulating material 20 and the annular groove 28 thus form an effective seal against electromagnetic interference radiation.
  • the miniature plug-in coupling can be manufactured with extremely small dimensions.
  • the diameter of the metal housing 2 from the socket part 1 in the cylindrical region containing the coaxial contact 5 is approximately 2.5 mm and the diameter of the metal housing 16 from the plug part 15 is only approximately 3 mm; the length of the socket part 1 approx. 7 mm and that of the plug part 15 approx. 11 mm.
  • These small dimensions allow several plug parts 15 to be fastened in an insulating body designed as a cable plug. In this way, cable plugs with different numbers of poles can be produced as required, which can be connected to the socket parts 1 fastened to the wiring rear wall of a subrack.

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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

Bei der für Rückwandverdrahtungen konzipierten Steckkupplung enthält das Metallgehäuse des Buchsenteiles (1) einen Koaxialkontakt (5), dessen rÜckwärtiges Anschlußende als Steckerstift (6) ausgebildet ist. Das im wesentlichen zylindrische Metallgehäuse weist außerdem eine seitlich abstehende Lasche (3) auf, in der ein ebenfalls rückseitig vorstehender Steckerstift (11) für den Anschluß einer Erdungsleitung befestigt ist. Beide z.B. in einem Abstand von 2,54 mm angeordneten Steckerstifte (6,11) haben eine Einpreßzone (13), so daß das Buchsenteil (1) in Preß-Fit-Technik an einer beispielsweise als Verdrahtungsrückwand dienenden Leiterplatte (12) befestigbar ist. Das Metallgehäuse des komplementären Steckerteiles enthält einen Koaxialkontakt mit konventionellem Lötanschluß für eine Koaxialleitung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Miniatur-Steckkupplung für die Verwendung in Geräten der Nachrichtentechnik, insbesondere zur Befestigung an einer gedruckten Leiterplatte, die beispielsweise in einem Baugruppenträger als Verdrahtungsrückwand dient.
  • Eine Steckkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bereits aus dem Entwurf für Steckverbinder der Bauform M nach DIN 41612/Teil 8 bekannt. Bei diesen primär für die Bestückung von Kontaktkammern der Isolierkörper von Steckerleisten für gedruckte Leiterplatten konzipierten Koaxialkontakten sind die Anschlußstifte als Lötanschlüsse ausgebildet und zur Steckrichtung rechtwinklig angeordnet. Die Steckachse der Koaxialkontakte erstrecken sich somit in der Einbaulage parallel zur Leiterplattenebene.
  • Aus der EP 0 195 955 A1 ist ferner eine Leiterplatte bekannt, die von rasterförmig angeordneten Kontaktstiften durchsetzt ist. Die Leiterplatte stellt die Verdrahtungsrückwand eines Baugruppenträgers dar, in den von vorn mit Buchsenleisten versehene elektrische Baugruppen eingeschoben und dabei auf die innen vorstehenden Kontaktstifte gesteckt werden. Auf den an der Rückseite des Baugruppenträgers vorstehenden Teil der Kontaktstifte werden mit Leitungsdrähten verbundene Kabelstecker geschoben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in Miniaturbauweise herstellbare Steckkupplung für eine in einem Baugruppenträger als Verdrahtungsrückwand verwendbare Leiterplatte zu schaffen, die einerseits eine Verbindung mit einem Koaxialkabel und andererseits Verbindungen mit zwei Kontaktelementen der Buchsenleiste einer herkömmlichen Baugruppe gestattet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Steckkupplung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Durch Anwendung der Steckkupplung und großflächigen Ausbildung der Metalloberfläche der Verdrahtungsrückwand entfallen die bei der Übertragung von HF-Signalen aufwendigen und umfangreichen Schirmungsmaßnahmen zur Sicherstellung der elektromagnetischen Verträglichkeit. Weitere Vorteile der Lösung sind in der Beschreibung erwähnt.
  • Die Erfindung wird anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wie folgt näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1 das in einer Leiterplatte befestigte Buchsenteil der Steckkupplung, teilweise längsgeschnitten;
    • Fig. 2 das Buchsenteil der Fig. 1, in der Draufsicht;
    • Fig. 3 das Buchsenteil der Fig. 1 mit aufgeschobenem Steckerteil, teilweise längsgeschnitten;
    • Fig. 4 das Steckerteil der Steckerkupplung, im Längsschnitt;
    • Fig. 5 das Steckerteil der Fig. 4, in der Vorderansicht.
  • In den Fig. 1 bis 3 ist das Buchsenteil der Miniatur-Steckkupplung mit 1 bezeichnet. Es besteht aus einem im wesentlichen hülsenförmigen Metallgehäuse 2 mit einer an der Basis seitlich abstehenden Lasche 3. Das Hülsenteil des Metallgehäuses 2 enthält einen im rückwärtigen Bereich vollständig in Isoliermaterial 4 eingebetteten Koaxialkontakt 5, dessen an der Rückseite aus dem Metallgehäuse 2 hervorstehendes Anschlußende als Steckerstift 6 und dessen in der oberen Hälfte des Hülsenteiles befindliches Verbindungsende als Buchsenkontakt ausgebildet ist.
  • Im Metallgehäuse 2 wird der Koaxialkontakt 5 durch Einspritzen von Kunststoff befestigt, wobei in der oberen Hülsenhälfte ein Freiraum 7 ausgenommen bleibt, die Innenwand des Hülsenteiles jedoch eine Auskleidung mit Isoliermaterial 4 erhält. Zur Verhinderung von Rotations- und Axialbewegungen weist der Koaxialkontakt 5 ein Halteteil 8 auf, das z.B. aus seitlich ausgebildeten Lappen besteht. Aus dem selben Grund ist das Metallgehäuse 2 mit einer den Innendurchmesser des Hülsenteiles wenigstens teilweise reduzierenden Einschnürung 9 versehen, die außerdem zur Einrastung des komplementären Steckerteiles dient. Die Lasche 3 des Metallgehäuses 2 durchsetzt eine Öffnung 10, in welche das rückwärtige Ende eines dem Anschlußende des Koaxialkontaktes 5 gleichender Steckerstift 11 z.B. durch Einpressen, Löten oder Nieten etc. befestigt ist. Die Öffnung 10 hat einen dem Steckerstift 11 angepaßten Querschnitt, der rund oder eckig sein kann.
  • Koaxialkontakte der beschriebenen Ausführung bilden die Schnittstelle von der ungeschirmten Vielpolstecktechnik zu einem Koaxialkabel-Stecksystem, das eine hohe Packungsdichte erlaubt. Daher sind die beiden Steckerstifte 6, 11 des Buchsenteiles 1 in einem dem Raster der Buchsenleiste einer Baugruppe entsprechenden Abstand angeordnet. Diesen Abstand, der beispielsweise 2,54 mm beträgt, haben auch entsprechende Bohrungen der im Baugruppenträger als Verdrahtungsrückwand verwendeten Leiterplatte 12, in deren Bohrungen das Buchsenteil 1 durch einfaches Einpressen der Steckerstifte 6 und 11 befestigt wird. Die beiden Steckerstifte 6, 11 sind hierfür mit je einer entsprechenden Einpreßzone 13 versehen, die unmittelbar hinter dem Metallgehäuse 2 angeordnet ist und die beide zusammen dem Buchsenteil 1 mechanisch einen festen Halt geben.
  • Die Befestigung des Buchsenteiles 1 geschieht in der Weise, daß die Steckerstifte 6, 11 sich auf der Baugruppenseite und das Metallgehäuse 2 auf der Kabelsteckseite befinden. Da das Metallgehäuse 2 vorzugsweise ein einstückiges Feingußteil aus Messing ist und die Kabelsteckseite der Leiterplatte 12 einen Erdungspotential aufweisenden Metallbelag 14 mit Aussparungen im Durchtrittsbereich des Koaxialkontaktes 5 hat, kann das Metallgehäuse 2 noch durch Löten mit dem Metallbelag 14 verbunden werden. Aus diesem Grund kann auch das in der Lasche 3 befestigte Ende des als 0-Volt-Stift dienenden Steckerstiftes 11 in der Öffnung 10 bedarfsweise noch zusätzlich mit dem Metallgehäuse 2 gelötet werden.
  • In den Fig. 3 bis 5 ist das Steckerteil der Miniatur-Steckkupplung mit 15 bezeichnet. Es besteht aus einem hülsenförmigen Metallgehäuse 16, das einen mittleren Abschnitt 17 mit reduziertem Innendurchmesser und in der Mitte des Abschnittes wieder eine geringe Erweiterung aufweist. In diesem Abschnitt 17 ist ein röhrchenförmiger, seitlich mit einem Halteteil 18 versehener Koaxialkontakt 19 durch Umspritzen mit Isoliermaterial 20 befestigt.
  • In den Hohlraum 21 des röhrchenförmigen Koaxialkontaktes 19 wird beim Anschließen eines Koaxialkabels (nicht dargestellt) der Innenleiter eingelötet. Mehrere, die Wandung des Metallgehäuses 16 im rückwärtigen Hülsenteil 22 durchsetzende Öffnungen 23 dienen zur Herstellung von Lötverbindungen zwischen dem im Hülsenteil endenden Schirmmantel des Koaxialkabels und dem Gehäuse des Steckerteiles 15. Um eine elektrisch gut leitende und mechanisch feste Verbindung zu gewährleisten, ist der Innendurchmesser des rückwärtigen Hülsenteiles 22 dem Außendurchmesser des für den Anschluß vorgesehenen Koaxialkabels angepaßt.
  • Der den Koaxialkontakt 19 schützende, vordere Hülsenteil 24 des Metallgehäuses 16 hat nahe der Einstecköffnung eine Einschnürung 25, deren konvex gewölbter Teil mit dem konkaven Teil der Einschnürung 9 des Buchsenteiles 1 korrespondiert. Außerdem ist das Hülsenteil 24 mit wenigstens einem, vorzugsweise jedoch mit mehreren am Umfang in gleichmäßigen Abständen verteilten Schlitzen 26 versehen, die sich in Axialrichtung des Metallgehäuses 16 erstrecken und federnde Finger bilden.
  • In die von der Einschnürung 25 am vorderen Hülsenteil 24 gebildete Sicke ist ein Federring 27 eingesetzt. Dieser und die federnden Finger bewirken, daß die beiden Hälften der Miniatur-Steckkupplung beim Herstellen der Verbindung rastend miteinander in Eingriff kommen. Hierbei dringt der vordere Rand vom Metallgehäuse 2 des Buchsenteiles 1 in eine entsprechende Ringnut 28 im Metallgehäuse 16 des Steckerteiles 15 ein und füllt diese vollständig aus. Die Ringnut 28 ist an der Steckseite im mittleren Abschnitt 17 des Metallgehäuses 16 angeordnet. Der gegenüber dem Isoliermaterial 20 etwas vorstehende Gehäuserand und die Ringnut 28 bilden somit eine wirksame Abdichtung gegen elektromagnetische Störstrahlung.
  • Die Miniatur-Steckkupplung ist mit äußerst kleinen Abmessungen herstellbar. So beträgt beispielsweise der Durchmesser des Metallgehäuses 2 vom Buchsenteil 1 in dem den Koaxialkontakt 5 enthaltenden zylindrischen Bereich ca. 2.5 mm und der Durchmesser des Metallgehäuses 16 vom Steckerteil 15 nur ca. 3 mm; die Länge des Buchsenteiles 1 ca. 7 mm und die des Steckerteiles 15 ca. 11 mm. Diese geringen Abmessungen gestatten es, mehrere Steckerteile 15 in einem als Kabelstecker ausgebildeten Isolierkörper zu befestigen. Auf diese Weise können je nach Bedarf Kabelstecker mit verschiedenen Polzahlen hergestellt werden, die mit den an der Verdrahtungsrückwand eines Baugruppenträgers befestigten Buchsenteilen 1 verbindbar sind.

Claims (7)

1. Steckkupplung für Koaxialleitungen, insbesondere zur Verwendung in Einrichtungen der Nachrichtentechnik, deren Kupplungshälften aus einem an einer Leiterplatte befestigbaren Buchsenteil und einem mit einem Koaxialkabel verbindbaren Steckerteil bestehen, wobei Stecker- und Buchsenteil jeweils ein Metallgehäuse mit einem darin elektrisch isoliert befestigten Koaxialkontakt aufweisen und das Metallgehäuse des Buchsenteiles sowie dessen Koaxialkontakt je einen Anschlußstift haben, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Anschlußstifte als gerade, sich in Steckrichtung erstreckende Steckerstifte (6, 11) ausgebildet sind, von denen der des Metallgehäuses (2) in einer vom Metallgehäuse (2) seitlich abstehenden Lasche (3) fixiert ist und daß die beiden Steckerstifte (6, 11) unmittelbar hinter dem Metallgehäuse (2) je eine Einpreßzone (13) aufweisen, mit denen sie in Bohrungen der Leiterplatte (12) befestigbar sind.
2. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerstift (11) des Metallgehäuses (2) in einer Öffnung (10) der Lasche (3) befestigt ist.
3. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxialkontakte (5, 19) von Buchsen- und Steckerteil (1, 15) in den rückwärtigen Bereichen der Metallgehäuse (2, 16) je einen vollständig mit Isoliermaterial (4, 20) umspritzten Halteteil (8, 18) aufweisen.
4. Steckkupplung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (2) des Buchsenteiles (1) oberhalb des Halteteiles (8) eine Einschnürung (9) hat, in die bei hergestellter Verbindung eine das Buchsenteil (1) übergreifende Einschnürung (25) des Steckerteiles (15) eingerastet ist.
5. Steckkupplung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorderer Hülsenteil (24) vom Metallgehäuse (16) des Steckerteiles (15) wenigstens einen sich in Axialrichtung erstreckenden Schlitz (26) hat, und daß die Einschnürung (25) im Hülsenteil (24) eine Sicke bildet, in die ein Federring (27) eingesetzt ist.
6. Steckkupplung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei hergestellter Verbindung der vordere Rand vom Metallgehäuse (2) des Buchsenteiles (1) in eine Ringnut (28) vom Metallgehäuse (16) des Steckerteiles (15) eingreift.
7. Steckkupplung nach Anspruch 1, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Steckerteile (15) in einem Isolierkörper befestigt sind und der Isolierkörper als Kabelstecker ausgebildet ist.
EP89107870A 1988-05-07 1989-04-29 Miniatur-Steckkupplung für Koaxialleitungen Expired - Lifetime EP0341535B1 (de)

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EP0341535B1 EP0341535B1 (de) 1994-03-23

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AT (1) ATE103423T1 (de)
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DE (2) DE8806100U1 (de)
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